A.     Capaian Pembelajaran

1.      Mahasiswa mampu membuktikan simulasi rangkaian elektronika dengan menggunakan aplikasi Proteus.

2.      Mahasiswa mampu menganalisis cara kerja dan pengukuran rangkaian elektronika dengan menggunakan aplikasi Proteus.

B. Pendahuluan

Rangkaian elektronika merupakan suatu rangkaian yang terdapat 2 atau lebih komponen pasif maupun aktif yang membentuk suatu sinyal sederhana maupun kompleks. Rangkaian elektronika tersebut dapat dikategorikan menjadi beberapa jenis diantaranya rangkaian elektronika berdasarkan prinsip kerjanya dan berdasarkan pemrosesan sinyal.

Rangkaian Elektronika Berdasarkan Pemrosesan Sinyal

1.      Rangkaian Elektronika Analog

Rangkaian elektronika analog merupakan suatu rangkaian yang bertujuan untuk memproses sinyal analog. Pada rangkaian analog input yang diberikan berupa sinyal kontinyu yang berasal dari arus AC maupun DC kemudian rangkaian tersebut akan menghasilkan output sinyal kontinyu yang sudah terproses sinyalnya berupa arus, frekuensi maupun tegangan.

2.      Rangkaian Elektronika Digital

Rangkaian elektronika digital merupakan suatu rangkaian yang bertujuan untuk melakukan pemrosesan sinyal diskrit (digital). Pada rangkaian elektronika digital hanya terdapat dua kondisi yaitu logika HIGH (1) dan LOW (0). pada rangkaian digital input yang diberikan berupa sinyal diskrit kemudian rangkaian tersebut akan menghasilkan output sinyal diskrit yang telah terproses.

3.      Rangkaian Elektronika Kombinasi

Rangkaian elektronika kombinasi merupakan suatu rangkaian yang bertujuan untuk melakukan pemrosesan sinyal analog dan digital secara bersamaan maupun bertahap. Rangkaian kombinasi ini dapat melakukan pemrosesan sinyal diskrit kemudian menghasilkan sinyal analog dan sebaliknya. Contoh penerapan pada rangkaian kombinasi antara lain : rangkaian ADC (Analog To Digital Converter), rangkaian DAC (Digital to Analog Converter), rangkaian interface (antarmuka) dan lain-lain.

Rangkaian Elektronika Berdasarkan Prinsip Kerjanya

1.      Rangkaian Elektronika Dasar

 Rangkaian elektronika dasar merupakan suatu rangkaian yang terdiri dari 2 atau lebih komponen elektronika pasif yang membentuk suatu sistem pemroses sinyal. Contoh penerapannya adalah pada filter RC, filter LC, filter RLC dan lain-lain.

2.      Rangkaian Elektronika Bertingkat

Rangkaian elektronika bertingkat merupakan pengembangan bentuk rangkaian elektronika dasar sehingga dapat menghasilkan pemroses sinyal yang lebih baik. Pada rangkaian ini diberikan sebuah tambahan rangkaian berupa penguat yang disusun 1 tingkat maupun beberapa tingkat. Contoh rangkaian elektronika bertingkat yang sederhana adalah rangkaian inverter. Rangkaian inverter terdiri dari dua transistor yang dihubungkan dengan kapasitor dan resistor. Rangkaian ini mengubah sinyal input menjadi sinyal output yang terbalik. Contoh lain dari rangkaian elektronika bertingkat adalah rangkaian sensor sentuh karena terdiri dari beberapa lapisan rangkaian yang saling terhubung untuk membentuk rangkaian yang lebih kompleks. Pada dasarnya, rangkaian sensor sentuh terdiri dari beberapa komponen, seperti sensor sentuh, resistor, kapasitor, dan transistor.

3. Rangkaian Elektronika Komplek

Rangkaian elektronika komplek merupakan gabungan dari rangkaian elektronika dasar dan bertingkat sehingga menghasilkan bentuk sistem pemroses sinyal terpadu. Salah satu contoh rangkaian elektronika kompleks adalah rangkaian mikrokontroler. Rangkaian ini terdiri dari mikrokontroler, memori, dan perangkat tambahan seperti sensor dan aktuator. Rangkaian ini digunakan untuk mengontrol sistem yang rumit seperti sistem kontrol otomatis, sistem kendali lalu lintas, dan sistem kendali mesin.

Rangkaian elektronika kompleks lainnya adalah rangkaian komunikasi nirkabel, seperti jaringan Wifi dan Bluetooth. Rangkaian ini terdiri dari banyak komponen seperti antena, modul radio, mikrokontroler, dan perangkat tambahan seperti sensor dan aktuator. Rangkaian ini digunakan untuk mengirim dan menerima data melalui gelombang radio.

C. Rangkaian Sensor Sentuh

Sensor sentuh merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengubah suatu sentuhan menjadi besaran listrik sehingga dapat dianalisa dengan rangkaian listrik tertentu. Sensor sentuh digunakan untuk mendeteksi sentuhan pada permukaan yang sensitif terhadap sentuhan, seperti sensor sentuh kapasitif atau sensor sentuh resistif. Komponen resistor dan kapasitor digunakan untuk memperhalus sinyal dari sensor sentuh, sedangkan transistor digunakan sebagai saklar untuk mengendalikan aliran arus pada rangkaian.

Dalam rangkaian sensor sentuh, lapisan rangkaian pertama adalah sensor sentuh itu sendiri. Rangkaian ini kemudian terhubung ke lapisan rangkaian berikutnya, yaitu komponen resistor dan kapasitor. Lapisan rangkaian terakhir adalah transistor yang digunakan untuk mengendalikan sinyal output dari rangkaian. Sistem kerja rangkaian ini hanya perlu dengan menyentuhnya menggunakan jari. Pada saat disentuh oleh jari, sensor akan mendeteksi aliran arus listrik pada tubuh manusia karena tubuh manusia dapat mengalirkan listrik. Data akan berlogika 1 (HIGH) saat disentuh oleh jari dan akan berlogika 0 (LOW) saat tidak disentuh.

D. Jenis-Jenis Sensor Sentuh

Berdasarkan fungsinya terdapat berbagai macam sensor sentuh antara lain sensor kapasitif dan sensor resistif.

1. Sensor kapasitif

Sensor kapasitif adalah salah satu golongan yang menggunakan konsep kapasitif. Sensor ini bekerja berdasarkan perubahan muatan energi listrik yang dapat disimpan oleh sensor akibat perubahan jarak lempeng, perubahan luas penampang dan perubahan volume dielektrik sensor kapasitif tersebut. Sensor Kapasitif memanfaatkan sifat konduktor alami pada tubuh manusia untuk mendeteksi perubahan layar sentuhnya. Untuk layar sentuh pada sensor kapasitif ini dibuat dari berbagai bahan konduktif seperti misalnya Indium Tin Oxide atau yang biasa disingkat dengan ITO. Bahan tersebut dilapisi dengan menggunakan kaca dan biasanya hanya bisa disentuh langsung oleh jari manusia atau stylus khusus ataupun saruh khusus yang pastinya mempunyai sifat konduktif.

2. Sensor resistif

Komponen pada rangkaian sensor sentuh
1.      1 sensor sentuh
2.      1 transistor BC547
3.      2 resistor
4.      1 dioda 1N4007
5.      1 potensiometer
6.      1 led blue
7.      1 IC 555
8.      2 kapasitor dan 1 relay

Sistem kerja rangkaian
1.  Ketika plat tersebut disentuh maka Q1 akan aktif sehingga mentrigger ic 555 yang kemudian menyebabkan output pada pin 3 aktif dan memicu Q2 sehingga relay akan menutup dan led dalam kondisi menyala.
2.  Penggunaan potensiometer tersebut berfungsi untuk mengatur delay pada relay tersebut karena ic 555 merupakan sirkuit terintegrasi yang digunakan untuk berbagai aplikasi timer.

Gambar ketika sensor sentuh tidak ditekan

Gambar ketika sensor sentuh ditekan

E. Penugasan

1. Analisislah rangkaian diatas dan jelaskan sesuai pemahaman kalian masing-masing!